اثر ميانقاب هاي ساندويچي بتني داراي بازشو بر رفتار درون صفحة قاب هاي فولادي

Effect of Concrete Sandwich Infill Panels with Opening on In-plane Behaviour of Steel Frames

در سالهاي اخير با گسترش فناوري هاي نوين در صنعت ساختمان، پانل هاي ساندويچي بتني به تدريج جايگزين ميان قاب هاي بنايي در ساختمان ها شده است. ناديده گرفتن اثر پانل هاي مذكور به عنوان ميان قاب در رفتار ساختمان ها در فرآيند تحليل و طراحي سازه، به خصوص در مناطق لرزه خيز، در جهت اطمينان نخواهد بود. در مطالعه ي حاضر، با مدل سازي عددي به روش اجزاي محدود غيرخطي، اثر وجود ميان قاب هاي ساندويچي بتني داراي بازشو بر رفتار درون صفحه ي قاب هاي فولادي بررسي مي شود. براي اين منظور ابتدا مدل پيشنهادي با استفاده از نتايج آزمايشگاهي موجود، اعتبارسنجي شده و سپس با انجام مطالعه ي پارامتري اثر عواملي نظير ابعاد بازشو و موقعيت آن و نيز نوع بازشو، درب يا پنجره، مورد ارزيابي قرار مي گيرد. نتايج نشان مي دهد وجود بازشو در پانل ميان قاب با تغيير در نحوه ي توزيع تنش و تشكيل دستك‌هاي قطري فشاري در سطح پانل، رفتار جانبي قاب را تحت تأثير قرار داده و منجر به تغيير قابل ملاحظه در سختي و مقاومت جانبي قاب هاي ميان پر مي شود.

With the advent and expansion of new technologies in recent years, masonry infill walls are gradually being replaced by other materials such as sandwich composite panels. Ignoring the effect of concrete sandwich panel (CSP) as infill on the behaviour of framed buildings in the analysis and design process, especially in seismic regions, is not always on the safe side. In the present study, the effect of presence of CSP, as infill, with opening on the in-plane behaviour of steel frames is numerically investigated by using finite element modelling. First, the proposed model is validated with existing experimental data. Next, a parametric study is conducted to evaluate the influence of effective factors e.g. size, type (window and door) and location of the openings (eccentric and central). The results show that the presence of openings within an infill panel modifies the lateral behaviour of the infilled frame by changing the distribution of stresses and formation of compression diagonal struts and leads to considerable change in the lateral stiffness and strength of the infilled frames.